Wälzkörper-Linearlager wie runde Wellen und Buchsen, Profilschienenführungen, Kreuzrollenführungen und sogar Kugelgewindetriebe haben zwei Tragfähigkeitsspezifikationen – dynamische Tragfähigkeit und statische Tragfähigkeit -, die auf unterschiedlichen Betriebsparametern und Leistungskriterien beruhen und voneinander unabhängig sind. Um ein Wälzlager oder einen Kugelgewindetrieb genau zu dimensionieren und auszuwählen, ist es wichtig, die Unterschiede zwischen ihnen zu kennen und zu wissen, wann sie eingesetzt werden.
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Die dynamische Tragfähigkeit C basiert auf empirischen Tests, bei denen eine gleichbleibend große und senkrecht zu den tragenden Flächen wirkende Last es dem Lager ermöglicht, einen bestimmten Verfahrweg (Linearführung) oder eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen (Kugelgewindetrieb) ohne Ermüdung zu erreichen. Ermüdung ist definiert als das Vorhandensein von Abplatzungen auf der Oberfläche der Wälzkörper oder der Laufbahnen.
Die dynamische Tragfähigkeit wird zur Bestimmung der Nennlebensdauer eines Wälzlagers verwendet. Diese Lebensdauer wird üblicherweise als L10-Lebensdauer bezeichnet, weil sie die Lebensdauer ist, die 90 Prozent einer Gruppe identischer Lager unter festgelegten Last- und Drehzahlbedingungen erreichen sollen.
Für Linearlager, die Kugeln verwenden:
Für Linearlager, die Rollen verwenden:
L10 = berechnete (Nenn-)Lebensdauer des Lagers
C = dynamische Tragfähigkeit
F = aufgebrachte Last
Die dynamische Tragfähigkeit und die Berechnung der Lebensdauer L10 sind in der Norm ISO 14728-1 für Linearlager und in der Norm ISO 3408-5 für Kugelgewindetriebe definiert. Die Norm für Kugelgewindetriebe legt fest, dass die dynamische Tragfähigkeit auf einer L10-Lebensdauer von 1 Million Umdrehungen basiert. Die Norm für Linearlager erlaubt jedoch die Angabe der dynamischen Tragfähigkeit für eine L10-Lebensdauer von entweder 50.000 m oder 100.000 m.
Die Grundlage der L10-Lebensdauer für Linearlager ist wichtig zu beachten – insbesondere beim Vergleich von Linearführungen verschiedener Hersteller oder sogar verschiedener Serien desselben Herstellers. Wird eine Linearführung, deren dynamische Tragfähigkeit auf 100.000 m basiert, mit einer Linearführung verglichen, deren dynamische Tragfähigkeit auf 50.000 m basiert, sollte eine der folgenden Umrechnungen vorgenommen werden: Teilen Sie die Tragfähigkeit von 50.000 m durch 1,26 ODER multiplizieren Sie die Tragfähigkeit von 100.000 m mit 1,26. (In diesem Artikel wird erklärt, wie der Umrechnungsfaktor 1,26 zustande kommt.)
Denken Sie daran, dass die angegebene L10-Lebensdauer eine theoretische Lebensdauer ist, die auf einer sauberen Umgebung, ordnungsgemäßer Schmierung und korrekter Montage basiert. Die tatsächliche Lebensdauer des Lagers kann durch Verschmutzung, mangelnde Schmierung, unsachgemäße Montage und andere Faktoren negativ beeinflusst werden.
Die statische Tragfähigkeit C0 ist die Last, der ein Lager standhalten kann, bevor die Summe der Verformung von Kugel und Laufbahn 0,01 Prozent des (0,0001-fachen) Kugeldurchmessers entspricht, wie in ISO 14728-2 definiert. Die statische Tragfähigkeit ist fast immer höher als die dynamische Tragfähigkeit, da sie durch die plastische Verformung des Kugel- und Laufbahnmaterials begrenzt wird, die auftritt, wenn die Last auf das Lager in einem statischen (unbewegten) oder langsam bewegten Zustand aufgebracht wird.
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Statische Lasten sind oft das Ergebnis von Stößen auf das Lager, die nicht geplant und schwer zu quantifizieren sind. Daher empfehlen die Hersteller von Linearlagern und Kugelgewindetrieben, je nach Art der Anwendung und der Betriebsbedingungen einen statischen Sicherheitsfaktor anzuwenden. Der statische Sicherheitsfaktor ist das Verhältnis zwischen der statischen Tragzahl und der maximalen kombinierten statischen Belastung, die auf das Lager wirkt. Er kann von 2 für ruhige Betriebsbedingungen mit geringem Vibrationsrisiko bis zu 5 oder 6 für Anwendungen reichen, die starken Stoßbelastungen ausgesetzt sein können.
S0 = statischer Sicherheitsfaktor
C0 = statische Tragzahl
F0max = maximale kombinierte statische Belastung
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